Поступающим

Магистратура

Техническая физика (ТПУ)

КВАЛИФИКАЦИЯ

Научно-педагогическое направление - магистр естественных наук

МОДЕЛЬ ВЫПУСКНИКА

ON1 проводить анализ научно-технической информации, используя опыт отечественных и зарубежных ученых по тематике исследования и современные информационные технологии для поиска, хранения, обработки и передачи новой информации;
ON2 разработать программу учебного курса для преподавания физических дисциплин с учетом современных требований педагогики высшей школы, психологических и педагогических основ проведения инновационного образовательного процесса;
ON3 использовать современные физико-математические методы, методы компьютерного проектирования для создания инновационных проектов по развитию, внедрению и коммерциализации новых технологий и методы искусственного интеллекта для решения профессиональных задач;
ON4 проводить интерпретацию и обобщение результатов научных исследований; готовить отчеты, презентации и научные публикации с представлением практических рекомендаций по внедрению полученных результатов в производство;
ON5 разрабатывать предложения исовершенствовать технологические процессы и оборудование с привлечением инновационных технологий; производить оценку экономической эффективности технологических процессов и их экологической безопасности;
ON6 критически оценивать качество и результативность труда, затраты и результаты коллектива в производственной деятельности; проводить анализ состояния научно-технической проблемы, постановки цели и задач с целью совершенствованияи повышения эффективности технологических процессов в области инженерной физики;
ON7 моделировать производственные процессы и выполнять инженерные и технико-экономические расчеты с использованием пакетов прикладных программ и методов компьютерной обработки информации;
ON8 самостоятельно выполнять физико-технические исследования для оптимизации параметров объектов и процессов с помощью стандартных и специальных инструментальных и программных средств;
ON9 анализировать эффективность технологических процессов для повышения показателей энерго-, ресурсосбережения, создавать технологии утилизации отходов и системы обеспечения экологической безопасности производства;
ON10 проводить экспертизу технической документации, формировать заявку для научно-исследовательских проектов с составлением календарных планов, технических спецификаций и отчетов;
ON11 осуществлять контроль по наладке, настройке и опытной проверке технических приборов, систем и комплексов,производить выбор систем для обеспечения требуемой точности измерений;
ON12 проявлять креативность при решениях различных ситуаций и принимать ответственность за эти решения, аргументировать собственные суждения и научную позицию, организовать работу творческого коллектива для достижения поставленной научной цели.

Паспорт программы

Название

Техническая физика (ТПУ)

Шифр

7M05306

Факультет

Физико-технический

дисциплины

Диагностика энергофизических процессов

Количество кредитов - 5
Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель изучения дисциплины: Подготовка магистрантов к самостоятельному решению теоретических и прикладных задач диагностики энерготехнических процессов с использованием современных информационных технологий; формирование комплекса знаний, умений и навыков в области определения работоспособности энергетического оборудования, основанных на анализе фундаментальных и прикладных задач технической диагностики. В ходе изучения курса магистрант будут иметь способности: 1. пользоваться средствами и устройствами диагностирования; 2. методы и средства, применяемые при диагностировании; 3. составлять документацию по результатам диагностики 4. проводить расчет основных свойств и параметров надежности систем производства тепловой и электрической энергии 5.применять основные качественные и количественные методы оценки риска. Методы диагностики энерготехнических процессов. Математические формулировки, используемые при оценке и расчете основных свойств и параметров надежности систем производства тепловой и электрической энергии, элементы физики отказов, структурные схемы надежности технических систем и их расчет, основные методы повышения надежности и примеры использования теории надежности для оценки безопасности систем производства тепловой и электрической энергии; методология анализа и оценки техногенного риска, основные качественные и количественные методы оценки риска, методология оценки надежности, безопасности и риска. Тестовое и функциональное диагностирование.

Иностранный язык (профессиональный)

История и философия науки

Методика написания научных статей

Количество кредитов - 5
Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: формирование систематических знаний и умений для проведения научно-исследовательской работы по тематике исследования и подготовки к публикации научных статей в рецензируемых журналах баз Thomson Reuters, Scopus. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. анализировать и сопоставлять справочную информацию, выполнять необходимые расчеты в соответствии с принятыми в организации стандартами; применять техническую и нормативную документацию; 2. критически оценивать новейшие открытия естествознания, предлагать перспективы их использования в технической физике; 3. аргументировать результаты научных исследований, обрабатывать и оформлять их в виде научной статьи с целью опубликования в открытой печати; 4. проводить научно-исследовательскую и опытно-экспериментальную работу в учреждениях образования; разрабатывать практические рекомендации на основе исследовательских данных для внедрения в учебный процесс и производство; 5. проводить экспертизу технической документации для подготовки отчетов и формирования заявок для инновационных проектов с составлением календарных планов, технических заданий и спецификаций. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Общие представления о методологии науки. Философский уровень методологии. Структура, формы и методы эмпирического и теоретического познания. Современные методологические подходы. Теория, методология и методика, их взаимосвязь. Взаимосвязь предмета и метода. Исследование в педагогике: сущность, методологический аппарат. Методология научно-педагогического исследования. Классификация методов исследования. Требования к надежности, валидности и чувствительности применяемых методик. Процедура и технология использования различных методов научно-педагогического исследования. Обработка, анализ и интерпретация результатов исследования. Оформление и представление итогов научной работы. Организация опытно-экспериментальной работы в учреждениях образования.

Организация и планирование научных исследований (англ.)

Педагогика высшей школы

Приборы и установки для анализа твердого тела

Количество кредитов - 5
Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: овладение современными методами исследования твердого тела, принципами работы основных элементов спектрометрических установок и электронной аппаратуры, применяемой для автоматизации физического эксперимента. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. определять метрологические характеристики методов исследования твердого тела, основных элементов спектрометрических установок и устройств; 2. осуществить правильный выбор метода анализа и электрофизической установки, необходимой для решения конкретной аналитической задачи; 3. принимать участие в фундаментальных исследованиях и проектах в области физики конденсированного состояния, 4. участвовать в модернизации современных и создании новых методов изучения механических, электрических, магнитных, тепловых свойств твердых тел; 5. решать задачи, требующие абстрактного и креативного мышления и оригинальности в разработке концептуальных аспектов проектов научных исследований. Основные элементы электрофизических установок. Радиоактивные препараты, используемые для аналитических целей. Принцип работы, основные технические характеристики линейных и циклических ускорителей. Физические основы методов регистрации. Критерии выбора детекторов для аналитических установок. Основные способы спектральных измерений: Спектрометры фотонов, электронов, ионов и нейтронов. Стандартные системы электроники для сбора и предварительной обработки информации детекторов излучения. Система КАМАК. Стандартные модули системы. Автоматизация физических установок. Особенности применения ЭВМ в физических исследованиях. Основы методов элементного и структурного анализа твердых тел с использованием пучков ионизирующего излучения.

Психология управления

Экологический мониторинг

Приведены данные за 2021-2024 гг.

дисциплины

3D-моделирование в технической физике

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: обучение навыкам применения методов компьютерного 3D-моделирования и программирования основных математических алгоритмов для решения физических задач и обработки экспериментальных данных. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. проводить оценку эффективности систем регистрации параметров и управления различными технологическими процессами; 2. интерпретировать, визуализировать результаты 3D-моделирования и обосновать оптимальные параметры моделируемого процесса; 3. исследовать построенную модель на адекватность, полноту и устойчивость по входным параметрам; 4. применять практические приемы определения и численные методы расчета рациональных характеристик объектов; 5. разрабатывать инновационные проекты по развитию, внедрению и коммерциализации новых технологий и методы искусственного интеллекта для решения профессиональных задач в области технической и прикладной физики. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Математическая модель. Основные понятия и классификация. Принципы и этапы математического моделирования. Методы решения систем алгебраических уравнений: а) прямые методы (метод Гаусса, метод Крамера); б) итерационные методы (метод итераций, метод Зейделя, метод релаксации); в) итерационные методы вариационного типа; г) методы минимизации функций. Решение нелинейных уравнений (метод простой итерации, метод Ньютона, метод секций, интерполяционные методы). Методы численного интегрирования и дифференцирования. Квадратурные формулы интерполяционного типа. Линейные интегральные уравнения (уравнения Фредгольма, уравнения Вольтера), методы решения (преобразование Лапласа, метод последовательных приближений, метод резольвента, метод сведения к алгебраическому уравнению).

Аккумулирующие свойства водорода в металлах и сплавах

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: овладение современными методами анализа материалов, насыщенных водородом и методами водородной обработки металлов и сплавов. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. понимать особенности взаимодействия водорода с металлами и сплавами; 2. планировать и проводить исследования в области аккумулирующих свойств водорода в твердых телах; 3. решать экспериментальные задачи в области исследования состава и структуры, физико-механических свойств материалов, насыщенных водородом; 4. объяснить физические принципы, лежащие в основе механизмов радиационно-стимулированной диффузии и выхода водорода; 5. объяснить социальные и когнитивные функции современной физики, а также междисциплинарные связи в области различных научных и технических знаний, которые способствуют решению практических, производственных задач в будущей профессиональной деятельности. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Взаимодействие водорода с металлами. Методы исследования систем металл-водород. Диффузия и выход водорода из металлов под действием термического и радиационного воздействия. Феноменологическая модель механизма диффузии и выхода водорода из металлов под действием ионизирующего излучения.

Дефекты в твердых телах и модифицирование материалов

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: формирование и развитие у студентов теоретических представлений о взаимосвязи строения и свойств реальных кристаллических веществ, а также последующего использования ими приобретенных знаний для исследования возможности разработки материалов с заданным комплексом необходимых для практического использования свойств. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. проводить классификацию дефектов в твердых телах; 2. понимать основные процессы образования дефектов в твердых телах; 3. характеризовать динамику дефектов в твердых телах 4. объяснять роль дефектов структуры в формировании химических, электрофизических, оптических и механических свойств твердофазных материалов. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: классификация дефектов в твердых телах, основные процессы их образования и характеристика динамики развития, роль дефектов структуры в формировании химических, электрофизических, оптических и механических свойств твердофазных материалов, исследования в области химии твердого тела и твердофазных функциональных материалов.

Диффузионная неустойчивость в многокомпонентных газовых смесях

Изотопный, химический и структурный анализ поверхности

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: формирование профессиональных компетенций овладения методами анализа приповерхностной области материалов с помощью распыления образца ионами, искровым разрядом, лазерным излучением В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. освоить физические процессы, лежащие в основе методов анализа приповерхностной области материалов: образование вакансий на внутренних оболочках электронной структуры (рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия) и переходы между энергетическими уровнями (электронный микроанализ и электронная оже-спектроскопия) 2. различать современные методы анализа локального состава, структуры и физико-химических свойств поверхности, 3. применять экспериментальную технику, обеспечивающую изотопный, химический и структурный анализ поверхности; 4. ориентироваться в свойствах поверхностных слоев и тонких пленок, способах их получения, исследования и модификации 5. владеть базовыми навыками принятия решений в области анализа твердого тела; методами, масс-спектроскопии для исследований изотопного и химического состава поверхности твердого тела и тонких пленок, термо-десорбционной масс-спектрометрии. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Экспериментальные особенности диагностики поверхности. Основные физические явления, лежащие в основе методов диагностики поверхности. Структура поверхности. Основные узлы аналитических установок. Требования к условиям эксперимента. Основы методов электронной спектроскопии. Основы методов ионной спектроскопии. Классификация механиз-мов ионного распыления. Элементы линейной каскадной теории распыления. Модели ионного распыления. Тепловые пики. Ударные волны. Классификация механизмов ионообразования. Модели ионообразования.

Оптимизация технологических процессов

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: приобретение навыков использования методов моделирования для описания закономерностей технологических процессов и оптимизации параметров исследуемого процесса и объекта. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. описывать процессы тепломассопереноса при горении жидких и твердых топлив в камере сгорания; 2. применять методы оптимизации технологии сжигания топлива с учетом математической и физической модели процессов горения в различных камерах сгорания; 3. оценивать экономическую эффективность технологических процессов и их экологическую безопасность с привлечением инновационных технологий по совершенствованию технологических процессов и оборудования; 4. создавать технологии утилизации отходов и системы обеспечения экологической безопасности производства; 5. проводить моделирование объектов с помощью современных программных средств; формулировать и обосновать техническую и научную новизну полученных результатов моделирования и защитить их приоритет. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Химическое равновесие. Скорость и порядок реакции. Зависимость скорости реакции от давления. Экспериментальное определение порядка реакции. Связь энергии активации с тепловым эффектом реакции. Различные типы воспламенения. Кривые тепловыделения и теплоотвода; графическое решение. Стационарная теория теплового взрыва: разложение экспоненты; решение для плоского сосуда; вид уравнений для цилиндрического и сферического сосудов. Методы оптимизации технологических процессов. Физические модели задачи о горении различных топлив. Особенности горения и режимы горения жидких и твердых топлив. Математические модели процесса горения в камере горения. Основные уравнения о распылении и горении жидкого топлива. Уравнение неразрывности. Уравнение движения и уравнение внутренней энергии.

Радиационные эффекты в конденсированных средах

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: изучение основных физических процессов, происходящих при взаимодействии различных видов излучения с конденсированными средами; оптимальных методик для экспериментальных исследований и обработки полученных результатов. В ходе изучения курса магистранты будут способны: 1. определять область применения используемых методов; 2. использовать действующие стандарты и технические условия, положения и инструкции по эксплуатации оборудования, нормативные материалы, касающиеся области профессиональной деятельности 3. владеть методами анализа свойств водорода в металлах и сплавах, изотопного химического структурного анализа поверхности радиационных дефектов в конденсированных средах, 4. объяснять воздействие радиации на полупроводники, диэлектрики, металлы, сплавы, органические и неорганические соединения, полимеры и изделия на их основе; 5. применять методы решения основных проблем, связанных с радиационной стойкостью изделий в различных областях техники и путей её повышения. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Взаимодействие частиц и излучений с веществом. Неупругие столкновения заряженных частиц. Потери энергии на ионизацию. Радиационные потери. Критическая энергия. Пик Брегга. Экстраполированный пробег электронов. Эффекты ионизации в материалах с разным типом химической связи. Элементарные дефекты в кристаллах. Простейшие типы повреждений и их эволюция. Механизмы образования устойчивых пар Френкеля. Фокусоны и краудионы. Взаимодействие первичных дефектов и образование деформационной структуры кристалла. Вторичные смещения атомов. Баланс энергии в каскаде. Модель Линдхарда. Радиационно-стимулированная диффузия и уравнения баланса точечных дефектов. Эволюция дефектной структуры при низких и высоких температурах облучения. Физические механизмы изменения макроскопических свойств металлов при облучении.

Сканирующая зондовая микроскопия

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: формирование навыков планирования эксперимента, выбора оптимальных методик, реализуемых с помощью сканирующих зондовых микроскопов, определения необходимых условий экспериментов и оптимального метода обработки полученных результатов. В результате изучения дисциплины магистрант будет способен: 1. объяснять фундаментальные основы методов сканирующей зондовой микроскопии; 2. проводить анализ свойств водорода в металлах и сплавах с использованием средств технологического оснащения, автоматизации и диагностики производств, современных информационных технологий; 3. использовать физико-математические методы изотопного химического и структурного анализа поверхности; 4. владеть методами сканирующей зондовой микроскопии в металлах и сплавах; 5. использовать творческий подход для исследования дефектов в твердых телах при решении задач проектирования объектов новой техники, эксплуатации, разработки технологических процессов. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Физические основы сканирующей зондовой микроскопии. Принцип и основные режимы работы сканирующего туннельного микроскопа. Сканирующая туннельная спектроскопия. Принцип и основные режимы работы атомно-силового микроскопа (АСМ). Силы взаимодействия в твердых телах. Ван дер Ваальсовы силы, электростатическое и капиллярное взаимодействие. Методы регистрации изгиба и параметров колебаний зонда. Режимы работы АСМ. Латеральный силовой микроскоп. Методики, реализуемые в сканирующей зондовой микроскопии. Электростатическая силовая микроскопия. Сканирующая емкостная спектроскопия. Сканирующая микроскопия ближней оптической зоны. Микротермальный анализ. Силовая модуляционная спектроскопия. Микроскопия фазового детектирования.

Современные методы термодинамики необратимых процессов

Теплофизика проводящих сред

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: выбор и изучение основных физических моделей процессов тепломассобмена в неподвижных и движущихся средах для расчета полей температуры, потоков теплоты и массы. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. понимать основы теории течений в проводящих средах; 2. использовать теорию механики сплошных сред при описании процессов тепломассопереноса для решения технических задач; 3. применять автомодельные уравнения и методы магнитогидродинамических процессов к исследованию и объяснению конкретных течений жидкости и газа; 4. рассчитывать потоки теплоты и массы, полей температуры, базирующимися на моделях процессов тепломассообмена; 5. проводить моделирование магнитной гидродинамики с использованием пакетов прикладных программ ANSYS Maxwell, COMSOL Multiphysics. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Основные уравнения, используемые при исследовании течений в проводящих средах. МГД-уравнения для идеальной среды. «Вмороженность» магнитного поля. Волны Альфвена конечной амплитуды. Разрывные течения в магнитной гидродинамике. Основные уравнения. Слоистые течения проводящей жидкости. Режимы работы канала. Вычисление индуцированного магнитного поля. Поле температуры в течении Гартмана. Напряжение трения на стенках канала Куэтта. Пограничные слои в магнитной гидродинамике. Сопротивление движению в МГД-пограничном слое. Оценка толщины пограничного слоя. Автомодельная форма уравнений МГД пограничного слоя в безындукционном приближении. Мультифизическое моделирование магнитной гидродинамики.

Теплофизика реологических жидкостей

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: определение свойств реологических жидкостей и законов их течения в трубах, каналах и пограничном слое при обтекании плоских поверхностей в инженерных разработках. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. классифицировать реологические жидкости по их составу, свойствам течения в трубах, каналах и в пограничном слое; 2. объяснять физические механизмы процессов переноса ньютоновских и неньютоновских жидкостей; 3. использовать модели Фойхта и Максвелла для расчета характеристик вязкоупругих материалов с помощью инструментальных и программных средств MATLAB при описании процессов тепломассопереноса в сложных инженерных объектах; 4. проводить исследования жидкостей с помощью вискозиметров различных типов; 5. решать автомодельные задачи пограничного слоя с учетом начальных и краевых условий. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Классификация реологических жидкостей. Реологические жидкости с характеристиками, не зависящие от времени и предыстории течения. Вязкоупругие материалы. Модель Фойхта. Модель Максвелла. Экспериментальное определение характеристик реостабильных и нереостабильных реологических жидкостей. Течение реологической жидкости в трубе. Профиль скорости и секундный расход жидкости. Течение пластиков Шведова-Бингема в круглой трубе. Пограничный слой реологических жидкостей. Уравнения и граничная условия. Обтекание плоской проницаемой пластины однородным потоком степенной жидкости. Пограничный слой со степенным распределением скорости. Обтекание клина.

Экспериментальная теплофизика

Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
Описание - Цель дисциплины: приобретение магистрантами навыков проведения экспериментальных исследований теплофизических свойств различных агрегатных состояний веществ. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. понимать особенности протекания теплофизических процессов в различных областях физики и техники; 2. анализировать и обрабатывать информацию по реализации планов поддержки жизненного цикла инновационного проекта; 3. формировать предупреждающие меры действий в случае отклонения фактического хода инновационного научно-исследовательского проекта от плановых показателей; 4. применять основные методы, способы и средства получения, хранения, обработки и передачи данных с помощью информационно-коммуникационных технологий; 5. развивать исследовательские навыки и разрабатывать новые идеи для применения теоретических знаний на практических занятиях (проявлять креативность). Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Методологические основы эксперимента. Методы экспериментального изучения теплофизических свойств веществ. Измерения и измерительные устройства. Электрические методы измерений физических величин. Измерения температуры по излучению. Измерение давления и вакуума. Измерение скорости, расхода жидкости и газа. Оптические методы измерения потоков. Измерение тепловых потоков. Определение вязкости. Метод капилляра. Экспериментальные исследования диффузии. Оптимизация теплофизического эксперимента. Элементы планирования эксперимента. Характеристика объектов исследования и решаемых задач.

Приведены данные за 2021-2024 гг.

ПРАКТИКИ

Исследовательская

Педагогическая

Приведены данные за 2021-2024 гг.